JAVA復号化17-非対称暗号化アルゴリズム-ElGamalアルゴリズム

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一、概説1.ElGamalアルゴリズムとECCアルゴリズムは離散対数問題2に基づく.これは一方向の過程です.鍵対の構成は簡単であるが、一方の方へ一方的にデータを転送するだけで復号化を行い、逆方向に操作することはできない.ここでは、「公開鍵暗号化、秘密鍵復号化」というプロセス4のみである.ElGamalの不足点は、密文が倍増することだ.ElGamalとRSAの最大の違いは、鍵ペアを構築する方法が異なることです.そして双方向に復号化するかどうか
二、モデル分析は甲が乙にデータを送ることをモデル1とする.甲は鍵対(公開鍵+秘密鍵)を構築し、公開鍵を乙に公表する.2.ここで甲は乙にデータを送ることができない.乙だけが甲にデータを送ることができる.3.乙は公開鍵でデータを暗号化し、甲に伝え、甲は秘密鍵でデータを解読する.
三、コード実装
package com.ca.test;
import java.security.AlgorithmParameterGenerator;
import java.security.AlgorithmParameters;
import java.security.Key;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.Security;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.interfaces.DHPrivateKey;
import javax.crypto.interfaces.DHPublicKey;
import javax.crypto.spec.DHParameterSpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
/**
 *        ElGamal    
 *                          。   RSA  ,               
 * @author kongqz
 * */
public class ElGamalCoder {
    //       
    public static final String KEY_ALGORITHM="ElGamal";
    
    
    /**
     *     ,DH          1024
     *        8   , 160 16384   
     * */
    private static final int KEY_SIZE=256;
    //  
    private static final String PUBLIC_KEY="ElGamalPublicKey";
    
    //  
    private static final String PRIVATE_KEY="ElGamalPrivateKey";
    
    /**
     *       
     * @return Map      Map
     * */
    public static Map initKey() throws Exception{
        //   BouncyCastle  
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
        AlgorithmParameterGenerator apg=AlgorithmParameterGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        //        
        apg.init(KEY_SIZE);
        //      
        AlgorithmParameters params=apg.generateParameters();
        //      
        DHParameterSpec elParams=(DHParameterSpec)params.getParameterSpec(DHParameterSpec.class);
        
        //        
        KeyPairGenerator kpg=KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM) ;
        
        //         
        kpg.initialize(elParams,new SecureRandom());
        
        KeyPair keyPair=kpg.generateKeyPair();
        //    
        PublicKey publicKey= keyPair.getPublic();
        //    
        PrivateKey privateKey= keyPair.getPrivate();
        //      map 
        Map keyMap=new HashMap();
        keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey);
        keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);
        return keyMap;
        
    }
    
    
    /**
     *     
     * @param data     
     * @param key   
     * @return byte[]     
     * */
    public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
        
        //       
        KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        //     
        //      
        X509EncodedKeySpec x509KeySpec=new X509EncodedKeySpec(key);
        //    
        PublicKey pubKey=keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
        
        //    
        Cipher cipher=Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);
        return cipher.doFinal(data);
    }
    /**
     *     
     * @param data      
     * @param key   
     * @return byte[]     
     * */
    public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
        //    
        PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec=new PKCS8EncodedKeySpec(key);
        KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        //    
        PrivateKey privateKey=keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
        //    
        Cipher cipher=Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
        return cipher.doFinal(data);
    }
    
    /**
     *     
     * @param keyMap   map
     * @return byte[]   
     * */
    public static byte[] getPrivateKey(Map keyMap){
        Key key=(Key)keyMap.get(PRIVATE_KEY);
        return key.getEncoded();
    }
    /**
     *     
     * @param keyMap   map
     * @return byte[]   
     * */
    public static byte[] getPublicKey(Map keyMap) throws Exception{
        Key key=(Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);
        return key.getEncoded();
    }
    /**
     * @param args
     * @throws Exception 
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //     
        //     
        Map keyMap=ElGamalCoder.initKey();
        //  
        byte[] publicKey=ElGamalCoder.getPublicKey(keyMap);
        
        //  
        byte[] privateKey=ElGamalCoder.getPrivateKey(keyMap);
        System.out.println("  :/n"+Base64.encodeBase64String(publicKey));
        System.out.println("  :/n"+Base64.encodeBase64String(privateKey));
        
        System.out.println("================       ,          ,           =============");
        String str="ElGamal      ";
        System.out.println("/n===========           ==============");
        System.out.println("  :"+str);
        
        //             
        byte[] code2=ElGamalCoder.encryptByPublicKey(str.getBytes(), publicKey);
        System.out.println("===========             ==============");
        System.out.println("      :"+Base64.encodeBase64String(code2));
        
        
        //             
        byte[] decode2=ElGamalCoder.decryptByPrivateKey(code2, privateKey);
        
        System.out.println("        :"+new String(decode2));
    }
}
     :
  :
MHgwUAYGKw4HAgEBMEYCIQD0uq+9qH/RFRMgdsbGP9scyNhsDF51I40kDUGYfDs9LwIhAMxG0VQV
ZBaqTMZzLeFGYO2SBQX2UMAnuiBzLhKEcPh1AyQAAiEA2eL2mHUbsm/3p9wNRLSaikuOmkRoIbbp
Ltvj8Lok3OE=
  :
MHkCAQAwUAYGKw4HAgEBMEYCIQD0uq+9qH/RFRMgdsbGP9scyNhsDF51I40kDUGYfDs9LwIhAMxG
0VQVZBaqTMZzLeFGYO2SBQX2UMAnuiBzLhKEcPh1BCICIHkLWWt3E212XnDAMZonNEE4tDbDtkVV
9GOHK/rBjAQi
================       ,          ,           =============
===========           ==============
  :ElGamal      
===========             ==============
      :d9HzNTy1AnEk9c7f6cUs7B6QRbHnMSd3666pfqlffC+ziJj0jYCcmV4Jso8eU1gTs57z8pjJB23j
mCB1A8uFjw==
        :ElGamal      


四、まとめ1.これは一方向にデータを伝達する過程であり、これはRSAとは異なり、RSAの公開鍵秘密鍵はいずれも復号化データの2に用いることができる.ここでjava 6はElGamalアルゴリズムをサポートせず、BouncyCastleはこのアルゴリズムをサポートする.ここでの公開鍵の秘密鍵の長さはほぼ一致する.ここでは「公開鍵暗号化、秘密鍵復号化」という原則のみ